ИСТИНА

Метод тритиевой планиграфии [1] нашел применение к решению широкого круга задач современной биофизики, структурной химии, молекулярной и физико-химической биологии. Он основан на неселективном замещении водорода в углеводородных фрагментах молекул на его радиоактивный изотоп - тритий. Число замещаемых атомов для разных типов аминокислотных остатков меняется от 1 (глицин) до 7 (триптофан). Распределение активности по остаткам в объектах (биомолекулы или вирусы), полученное этим методом, необходимо сопоставить с информацией о пространственной структуре объекта, полученной другими методами Для получения информации о структуре объекта по опытным данным тритиевой планиграфии разработана модель взаимодействия потока реагирующих атомов с атомами объекта на базе следующих допущений: 1. Атомы аппроксимируются сферами с известным Ван-дер-ваальсовым радиусом. 2. Объект описывается как совокупность координат центров атомов (обычно в виде pdb-файла). 3. Во внешней по отношению к объекту области задано распределение потока по направлениям: j(n) = j(n)n, n: |r| = 1. 4. Вероятность реакции атома за единицу времени,интегрирование ведется по доступной поверхности атома S и области Ω доступных для потока направлений. Показано, что вначале доли прореагировавших атомов, а, следовательно, и опытные активности, растут пропорционально стерически доступной площади Sa = <f>S, где <f> - усредненная по доступной поверхности S атома доля потока. Под S в соответствии с [2] понимается площадь поверхности допустимых положений центров атомов трития, способных достичь активный атом. Отсюда следует, что опытное распределение активностей по остаткам пропорционально распределению Sa. Для изотропного потока величина <f> = Sa /S является характеристикой рельефа поверхности объекта, не зависящей от масштаба и существенной при взаимодействии с потоком. Использование только доступной площади без учета стерических ограничений для поверхностей со сложно организованным рельефом, таких, как, например, поверхность вириона вируса гриппа, на которой расположены шипы нейраминидазы и гемагглютинина, приводит к существенным отклонениям от экспериментальных данных [3]. У каждого атома свое безразмерное характерное время процесса τ ~ cSа, с – концентрация частиц в потоке. При t→∞ активность пропорциональна числу активных атомов. Анализ опытных данных приводит к выводу, что это соотношение не выполняется за время опыта и при используемых концентрациях трития. Значения Sa можно рассчитать, если известны данные по структуре объекта, полученные другими методами. Это позволяет сравнивать опытные данные тритиевой планиграфии и других методов. Проанализированы факторы, влияющие на уменьшение доступности: 1) перекрытие поверхности атома смежными атомами остатка. В среднем на поверхности в изолированном остатке остается примерно треть от исходной площади, доля доступной поверхности в изолированных остатках варьируется от 17 до 35%; 2) перекрытие поверхности атома другими атомами; 3) для комплексов (например, капсидов вируса) существенна ориентация реагирующего атома к потоку. При этом около половины потенциально реагирующих атомов могут оказаться недоступны; 4) экранирование периферией. На базе созданной модели разработан алгоритм имитации тритиевой бомбардировки объекта [4]. Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований (18-04-00525).